Table of Contents

ما هو الغلاف الجوي؟

إن الغلاف الجوي هو الجلد الخارجي للأرض، الذي يشكل الواجهة الحرجة التي يتفاعل فيها الغلاف الجوي، والهيدروسفير، والغلاف الجوي، والغلاف الحيوي، وهذه الطبعة الرقيقة، التي لا تتعدى على بضع مترات عميقة، هي أساس الحياة الأرضية، وهي الوسيلة التي تدعم بها المياه والطاقة ودورة المغذيات بين الكائنات الحية والعالم المعدني، ويعني فهم الغلاف الجوي فهم العمليات الدينامية التي تحول التربة إلى نظم إيكولوجية تعيش.

العوامل الأساسية لتكوين التربة: نموذج CLORPT

ويستخدم علماء التربة نموذج " CLORPT " - وهو مختصر لخمسة عوامل حكومية - لفهم كيفية تطور التربة، أولاً، الذي أوضحه هانز جيني في عام 1941، يظل هذا الإطار حجر الزاوية في علم الطب.

مواد

إن المكياج المعدني للركوم الخام الخام الخام )الجر، الرواسب، الميثاموروفيك( أو المواد الأم المنقولة )الفوليوم، الولوز، الرماد البركاني( - يُعد الخواص الكيميائية والفيزيائية الأولية للتربة، مثل طقس الجراني لتكوين التربة الرملية، وخليص الفول السوداني، في حين أن حجر الجير ينتج في كثير من الأحيان مادة النسيجية.

المناخ

فالتقلبات والتهيؤ هما المحركان الغالبان لطقس المواد العضوية، وفي المناخات الحارة الرطبة، تتسارع وتيرة طقس المواد الكيميائية، وتنتج التربة العميقة والمتاخمة جدا مثل أولتيسول وأوكسسول، وفي المناطق الباردة أو القاحلة، يسود الطقس المادي (دورات التنظيف، وهدم الرياح) وتتراكم المواد العضوية أيضا ببطء أكبر.

التسلسل الجغرافي (المراجع)

ويؤثر المنحدرات المتخلفة والجانبية والمناظر الطبيعية تأثيرا عميقا على عمق التربة وتنمية الأفق، ويعزز المنحدرات الصخرية التحات، مما يؤدي إلى تربة رقيقة وغير ناضجة (إنتيسول)، ويجمع المنحدرات والاكتئابات المنخفضة المياه والرسوبيات الدقيقة، وينتج تربة عميقة وخصبة ذات أفق واضح (مثلا، تُعطى منحدرات عضوية أقل في شمال الكرة).

النشاط البيولوجي

إن الكائنات الحية - من البكتيريا والفطريات إلى الديدان الأرضية، وجذور النباتات، وحرق الثدييات - هي عوامل نشطة في تكوين التربة، وهي تخلط وتغذي التربة، وتحلل المادة العضوية إلى الفخذ، والمغذيات الدورية، وحامضات السر التي تُعد المعادن الطقسية، وتُقيم في منطقة الفطريات الميكرومة علاقات مناخية مع جذور النباتات، وتعزز النشاط المغذي.

الوقت

إن تكوين التربة عملية بطيئة وتراكمية، وقد يتحول إلى نضوج تربة ناضجة ذات أفق متطورة جداً، وهاء وباء وجيم، إلى آلاف السنين، حيث قد تكون التربة الشابة (مثلاً، في الرواسب البركانية الأخيرة أو فيضانات الفيضانات) تفتقر إلى آفاق متميزة وتصنف على أنها من نوع " إنتسول " ، وقد تكون التربة القديمة جداً، ولا سيما تلك التي تسود في المناطق المدارية في المناطق المدارية.

النشاط البشري بوصفه مصنعا سادسا

وفي حين أن البشر لا يشكلون جزءا من النموذج التقليدي لزراعة الأراضي الكردية، فإنهم يعملون الآن كقوة مهيمنة في تكوين التربة، فالزراعة وإزالة الغابات والتحضر والري والتلوث تغير خصائص التربة بشكل أسرع من العمليات الطبيعية، فالسواء في النظم الزراعية القديمة، مثل مفترق الأرض في تربة الأمازون أو البلازمين في أوروبا، يُظهر تغييرا إنسانيا عميقا، إذ يُعترف بأن ذلك ضروري للإدارة المستدامة للأراضي.

أربع عمليات أساسية لتكوين التربة

وتتطور جميع التربة من خلال مجموعة من أربع عمليات عامة هي: الإضافات والخسائر وعمليات نقل المواقع والتحولات، وهي تعمل في آن واحد وتتحمل المسؤولية عن تكوين أفق التربة.

الإضافات

وتضاف المواد إلى التربة من أعلاه وما دونها، وتشمل الإضافات فوق الأرض المادة العضوية (اللوتر الجذري، المخلفات الجذرية)، والغبار، والنيتروجين الجوي الذي يصلح بالبرق أو الميكروبات، وتشمل الإضافات الأرضية المغذيات المعدنية التي تُطلق عن طريق طقس السباك، والتطبيقات الخاصة بالسماد هي إضافة من صنع الإنسان.

الخسائر

وتُزال المواد من نظام التربة من خلال التحات (الريح والمياه)، والغسل (الحركة التنازلية للأيونات المذوفة)، وتطاير الغازات (مثل فقدان النيتروجين كـ ن2 أو ن2 أو) وتُعجَّل الخسائر الطبيعية ولكن يمكن أن تُعجَّل بشكل كبير من خلال النشاط البشري.

نقل المواقع

(أ) نقل المواد في شكل عمودي أو أفقي في صورة التربة، الأكثر شيوعاً هو [(FLT:0]) الإلواء ، أو حركة الكوكتيل أو المادة العضوية أو أكاسيد الحديد من الأفق ألف أو E، أو ، أو التآكل ، أو تراكم تلك المواد في ضوء بيزوفوري.

التحولات

وتحوّل عمليات رد الفعل الكيميائية والبيولوجية مادة إلى مادة أخرى، ويحول الطقس المعدني المعادن الأولية (الفلدزبار، ميكارا) إلى معادن ثانوية (أكسيد الحديد) وتحلل المادة العضوية وتهين إلى فطن مستقر، وتنتج هذه التحولات مغذيات وتغيير كيميائيات التربة وهيكلها ولونها.

مواسير التربة: ملاير الغلاف الجوي

ومع تطور التربة، فإنها تشكل طبقات متميزة تسمى الأفق، وقلما تكون جميع هذه الطبقات موجودة في صورة واحدة، وتحدد مجموعة الأفق تصنيف التربة وطابعها.

"أوهوريزون"

طبقة غنية عضوية تتألف في معظمها من قمامة أوراق وبقايا نباتية وخامات عضوية غير مجهزة جزئياً، وهي أكثر شيوعاً في الغابات والأراضي الرطبة، والأفق الأوقيانى حرج في الاحتفاظ بالرطوبة، والتدوير المغذي، وتوفير الموائل للمزيلات، وغالباً ما يكون غائباً في التربة المزروعة.

الأفق (توبسو)

طبقة مظلمة غنية بالمعادن مختلطة بالرطوبة، وهي منطقة ذات نشاط بيولوجي كبير، ذات كثافة جملية عالية وديدان أرضية وفرة، والأفق هو الجزء الأكثر خصبة من التربة، وأكثرها عرضة للتحات والتضاؤل، وسمكه ومحتوياته العضوية مؤشرات رئيسية لصحة التربة.

The E Horizon (Eluvial)

(أ) منطقة ملوّثة خفيفة وملتوية حيث أزيلت فيها الطين والحديد والمواد العضوية (التلويث)، وغالباً ما تكون رملية أو حرارة أو منخفضة في المغذيات، والأفق E نموذجي للتربة الأحراجية الحمضية (Spodosols) وبعض الفيلسول، ويمكن أن يكون نحيفاً أو غائباً في كثير من التربة.

The B Horizon (Subsoil)

هذا هو الأفق الوهمي الذي تتراكم فيه المواد التي تستخرج من فوق سطح الأرض، وقد تحتوي على جلدات طينية (أرغيليان)، أو أكسدة الحديد، أو العقيدات الكربونية (في المناطق الجافة)، أو المادة العضوية، وكثيرا ما يكون الأفق باء أكثر كثافة وثراء من الأفق ألف، ويخزن المياه والمغذيات التي يمكن للنباتات الوصول إليها خلال فترات الجفاف.

The C Horizon (Parent Material)

ويُظهر الصخرة في مكانها أو الرواسب المنقولة التي لا تظهر سوى القليل من الأدلة على عمليات رسم التربة، والأفق C هو مصدر المغذيات المعدنية التي تُطلق من خلال المزيد من التجويف.

The R Horizon (Bedrock)

الصخرة الصلبة غير المطهرة - في التربة الضحلة، قد يكون الأفق في متر من السطح، مما يحد من العمق الجذري، ويؤثر تكوينه تأثيرا قويا على التربة المغلوطة.

الأفق الانتقالي والتشخيصي

In soil taxonomy, specific diagnostic horizons are used for classification. Examples include the ochric horizon (light-colored surface), mollic horizon (thick, dark, base-rich surface of grasslands), [FLgill:4]

تصنيف التربة: ضريبة التربة بدولارات الولايات المتحدة الأمريكية

ويصنف نظام التاكسون في التربة التابع لشركة USA التربة التربة في 12 أمراً استناداً إلى أفق التشخيص ونظم الرطوبة ونظم الحرارة وغيرها من الخصائص، وتعكس الأوامر الـ 12 أنماط التربة العالمية الرئيسية:

  • Alfisols:] Moderately leached, clay-enriched B horizon, common in humid temperate regions.
  • Andisols:] Soils formed in volcanic ash, with high phosphate retain and allophane clay.
  • Aridisols:] Dry soils with little organic matter, often with salt or caliche layers.
  • Entisols:] Young soils with minimal horizon development, found on floodplains, Sand dunes, or steep slopes.
  • Gelisols:] Soils with permafrost, typical of polar and high-alpine regions.
  • Histosols:] Organic soils (peat and muck) with ⁇ 20% organic matter, common in wetlands.
  • Inceptisols:] Moderately developed soils with weak horizonation, widespread in many climates.
  • Mollisols:] Dark, base-rich surface horizon (mollic), characteristic of grasslands and prairie regions —extremely fertile.
  • Oxisols:] Highly weathered, low-fertility soils of humid tropics, dominated by iron and aluminum oxides.
  • Spodosols:] Acidic, Sandy soils with a spodic horizon (organic matter + iron/aluminum), typical of coniferous forests.
  • Ultisols:] Old, strongly leached soils with low base saturation, found in warm humid climates like the southeastern U.S.
  • Vertisols:]كلاي-rich soils that diminish (crack deeply) and swell when wet, found in tropical and subtropical regions.

ولكل أمر خصائص متميزة تؤثر على استخدام الأراضي، ومخاطر التآكل، والإدارة، فعلى سبيل المثال، يتطلب الأوكسسول إدارة دقيقة للمغذيات لأغراض الزراعة، في حين أن المولسولات منتجة بصورة طبيعية.

خدمات النظم الإيكولوجية التي توفرها التربة

Soil underpins nearly every terrestrial ecosystem service. The Food and Agriculture Organization (FAO)[Food and Agriculture Organization (FLT:1]] recognizes soil as a non-renewable resource critical for food security and climate regulation.

صناعة المغذيات

فالسوة هي المستودع الرئيسي للمغذيات النباتية - النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنزيوم والمغذيات الدقيقة، كما أن إزالة المادة العضوية من قبل الكائنات المجهرية تجعل هذه المغذيات متاحة، كما أن شبكات ميكورهيزال تزيد من تعزيز المغذيات.

تنظيم المياه وإخلاءها

التربة تعمل كإسفنجة عملاقة، وتستوعب الأمطار، وتخفض من الجري والفيضانات، وترمي ببطء المياه إلى المجاري والمياه الجوفية، حيث تُستجمع المياه من خلال مصفوفة التربة، وتُرشّح العمليات المادية والبيولوجية بالمسببات المرضية، والفلزات الثقيلة، والمغذيات الزائدة، وهذا ] التآكل الطبيعي أمر حيوي بالنسبة للمياه النظيفة.

Carbon Storage and Climate Mitigation

وعلى الصعيد العالمي، تحتوي التربة على نحو ٥٠٠ ٢ غيغا طن من الكربون - أكثر من الغلاف الجوي والنباتات الأرضية مجتمعة.ويخزن الكربون العضوي في التربة كحمص يمكن أن يستمر لقرون ويمكن للإدارة المستدامة للأراضي )الزراعة غير المزروعة، إعادة التحريج( أن تزيد من عزل الكربون في التربة، مما يقلل من مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

الموئل

ويمكن أن تحتوي جرام واحد من التربة على بلايين البكتيريا والفطريات والبروتوزا والنيماتو، إلى جانب الكائنات الكبيرة مثل دودة الأرض والنمل والجاسوس، وهذا ] الميكروبيوم الصومالي ] يؤدي إلى التحلل، والتدوير المغذي، وقمع الأمراض.

الدعم المادي للمصانع والهياكل الأساسية

وترسي جذور نباتات التربة، وتوفر الاستقرار ووسيلة لاستيعاب المياه والأكسجين، بالإضافة إلى الزراعة، تدعم التربة المباني، والطرق، وخطوط الأنابيب التي تحمل القدرة، وسلوك التقلص، والتصريف، يحدد مدى ملاءمة الهندسة.

التأثيرات البشرية على تكوين التربة والصحة

فالأنشطة البشرية تتنافس الآن مع العوامل الطبيعية في تشكيل التربة، ففي حين أن بعض الممارسات التقليدية قد خلقت تربة خصبة طويلة الأمد، فإن الضغوط الحديثة تسبب تدهورا على نطاق عالمي.

تكثيف الزراعة

وتكسر الحراثة التقليدية هيكل التربة وتعجل بتحلل المواد العضوية وتزيد من التحات، ويمكن للأسمدة الاصطناعية ومبيدات الآفات أن تعطل المجتمعات المحلية الميكروبيات للتربة، ويؤدي الإفراط في التبريد إلى ملوحة - تراكم الأملاح التي تعوق نمو النباتات، ويقلل التوسع في الزراعة الأحادية التنوع البيولوجي ويزيد من الضعف أمام الآفات.

التحضر وبحر الأراضي

وتغلق المباني والطرق وقوافل السيارات سطح التربة، وتمنع التسلل وتبادل الغاز، وكثيرا ما تُدمج التربة الحضرية، وتلوث بالمعادن الثقيلة والهيدروكربونات، وتفتقر إلى أفق O، مما يقلل من قدرتها على توفير خدمات النظم الإيكولوجية.

إزالة الغابات وإزالة الأراضي

إن إزالة الغطاء الحرجي يعرض التربة إلى هطول الأمطار والريح، مما يتسبب في تآكل سريع، إذ أن فقدان المدخلات العضوية والنظم الجذرية يستنفد المادة العضوية في التربة، وفي المناطق المدارية، يمكن لإزالة الغابات أن تحول أوكسول الخصب أو ألتيسول إلى تربة غير منتجة ومفتقرة إلى إنتاجية.

التلوث والاستمرارية

وتُدخل الانبعاثات الصناعية، وأجهزة التعدين، والهروب الزراعي، والتخلص غير السليم من النفايات، المعادن الثقيلة، والأحمض، والملوثات العضوية الثابتة في التربة، ويمكن لهذه الملوثات أن تستمر لعقود، وتضر بالبيتا في التربة وتدخل سلسلة الأغذية عبر النباتات.

Climate Change Feedbacks

ويؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى تعجيل عملية إزالة المواد العضوية من التربة، وتحرير ثاني أكسيد الكربون، وخلق حلقة إيجابية من التغذية المرتدة، وتغيّر أنماط التهطال المتغيرة معدلات الارتحال والتحات، وتطلق منافذ النسيج في جيليسول الميثان وثاني أكسيد الكربون، ويُعتبر فهم هذه التعليقات أمراً حاسماً في وضع النماذج المناخية.

الإدارة المستدامة للتربة: حماية الغلاف الجوي

ونظرا لبطء معدل تكوين التربة )١ سم من التربة السطحية يمكن أن يستغرق ١٠٠-٠٠٠ ١ سنة(، فإن حفظ التربة أمر عاجل، وتشمل الممارسات الرئيسية ما يلي:

  • Conservation tillage] (no-till, reduced tillage) to minimize erosion and preserve organic matter.
  • Cover cropping]] to prevent erosion, fix nitrogen, and improve soil structure.
  • Agroforestry] integrating trees with crops to enhance nutrient cycling and biodiversity.
  • Composting] and organic amendments to replenish organic matter and nutrients.
  • Terracing and contour farming] to reduce runoff on slopes.
  • Integrated nutrient management] using both organic and inorganic sources.
  • Phytoremediation] using hyperaccumulator plants to clean contaminated soils.

وعلى الصعيد الدولي، تعزز مبادرات مثل مبادرة التنوع البيولوجي في التربة العالمية ومبادرة التربة العالمية ] والشراكة العالمية في مجال التربة التابعة لمنظمة الأغذية والزراعة الوعي والعمل في مجال السياسات، وكل من أصحاب المصلحة - المزارعون، والغابات، والمخططون الحضريون، والمواطنون - دور في الحفاظ على الغلاف الجوي للأجيال المقبلة.

الاستنتاج: إرث التربة الحي

إن علم تكوين التربة يكشف عن نظام دينامي ومترابط يحول الصخرة الخاملة إلى كيان حي وتنفسي، ولا يطمس الغلاف الجوي الثابت، ويستجيب للمناخ، والكائنات، والأطواب، والزمن، ويتزايد تأثيره البشري، ومن خلال فهم العوامل والعمليات التي تبني التربة، يمكننا أن نقدر على نحو أفضل هشاشتها وقيمتها التي لا يمكن استبدالها، وحماية صحة التربة في المستقبل، وحماية أسس الحياة الأرضية.